全球能源互联网志在高远 混合能源是关键技术
面对不断增长的能源需求、传统化石能源的日益枯竭、生态环境的持续恶化，一场将改变人类能源生产和消费方式的能源革命正在全球范围内兴起。这场革命的核心，是最大限度地开发利用以低碳和可再生为特征的新能源，大幅度提高能源利用效率，让能源产业向高效、清洁、智能化方式转变。由中国首倡的全球能源互联网战略构想，很好地契合了这一时代主题。
大突破：混合能源关键技术
建设全球能源互联网，需要突破性的关键技术支撑。
在过去15年中，新能源经历了一个快速发展时期。2015年，全球风能和太阳能发电装机容量分别达到了4.33亿千瓦和2.27亿千瓦，2000~2015年间分别增长了23倍、175倍，年均增长率为24%、41%。我国更是后来居上，风能、太阳能发电装机容量在15年间分别增长了280倍、1400倍，在2015年分别达到了1.28亿千瓦和0.42亿千瓦，均居世界第一位。
新能源的爆炸式增长，在加速能源革命进度的同时，也不可避免地带来了一些问题，众所周知，我国风能、太阳能发电遇到的最大瓶颈，即是消纳难题。这当然有体制、机制因素的阻碍，但现有电力系统的技术制约也是一个不容忽视的客观因素。
面对这种局面，冷静、客观地评估未来发展趋势变得很有必要。首先必须承认，传统化石能源在现阶段仍然占主导地位，即使到2030年我国碳排放达到峰值，预计火力发电仍将占全国发电量的60%。在未来很长一段时期内，都将是一个化石能源发电、水电、核电、新能源发电并存的“混合能源时代”，这一历史时期至少将持续50~100年。其次也要看到，新能源是构建全球能源互联网的根本，也是能源革命的发展方向，合理的增长速度是必要的。
为新能源发展排忧解难，体制障碍不少，比如缺乏电源、电网统筹规划，新能源发展与电网、调峰电源建设不协调、不配套；新能源大范围配置的市场机制和政策保障不健全等等，这些都需要在今后逐步加以解决。
然而，未来真正的瓶颈必定是技术问题。新能源电力系统描述起来容易，但真正做起来，目前的技术储备远远不够。
比如要通过多种能源电源互补平抑波动性，需要互补电源具备一定的响应速度，同时还能保证其本身大范围变负荷运行时的经济性。在日本及部分欧洲发达国家，水电占比高，是主要的调峰手段；在美国，燃气/油发电装机容量占比在45%以上，是调峰的首要选择。而在我国，燃煤火力发电占主导地位，目前新能源的规模化发展必然要依赖于火电机组的快速深度调峰。但目前的火力机组可调范围窄、调节速度慢问题突出，而且在大范围变负荷运行的情况下会导致其经济性、安全性、环保性显著下降。要想让其满足平抑新能源波动性的需求，首先需要构建发电过程参数快速检测与状态精细表征理论与方法，为实现发电过程的快速、精确控制奠定基础；其次，需要发掘火电机组的蓄能环节，建立能量存储/释放过程的动态模型，分析其用于机组变负荷控制的可行性，以提高机组的变负荷控制速率，最终形成大型火电机组快速深度变负荷控制策略。未来，智能发电技术可以让智能发电厂将不仅是独立的发电单元，而是一个能够随时感知外部信息，与电网以及其他发电单元乃至用户友好互动的电源。
我们深知，在混合能源时代，要让新能源电力由补充能源发展为替代能源，并最终成为主导能源，还有许多难关需要攻克。而无论是对于全球能源互联网发展，还是面对新一轮技术革命的大潮，我们都应该志在高远，以敢为天下先的气概，去引领新时代的发展。
作者：刘吉臻 来源：《能源评论》 责任编辑：dongyiqiang
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